药物制剂设备与车间工艺设计课程教学模式的改革

万春杰 ，王存文，张 珩，杨艺虹

(武汉工程大学化工与制药学院,湖北 武汉 430073)

药物制剂设备与车间工艺设计课程教学模式的改革

万春杰 ，王存文，张 珩，杨艺虹

(武汉工程大学化工与制药学院,湖北 武汉 430073)

为了强化学生高等工程能力的基本素质培养，在药物制剂设备与车间工艺设计课程教学中注重教学内容的先进性、科学性和多种教学方式的探索，力求通过课堂教学和实践教学在内容上和形式上的科学合理的安排，提高学生的学习能力、工程能力和创新能力，为学生今后适应职业发展打下坚实的基础。

药物制剂设备与车间工艺设计；教学模式；教学改革

药物制剂设备与车间工艺设计课程是我校药物制剂专业本科四年级学生开设的一门专业必修课，主要介绍药物制剂生产过程中通用及专用设备的基本构造、工作原理以及制剂车间的工艺设计原理和方法。课程内容涵盖制剂机械原理、制剂工艺、工程制图和空调系统设计等多门工程学科的知识，有些知识(如机械原理、空调系统)尚未学过，这给学生学习本课程和教师的讲授带来难度。同时，由于国内高校中本课程的设置时间不长，教学没有形成相对完善的体系，仅仅是各专业课程的汇集，各校在教学上的侧重点也不尽相同，传统教学模式存在的主要问题表现在：①课堂教学模式与生产实际存在差距，理论与实践兼容性不强；②当前教材内容不能及时反映制剂新技术及新设备的发展水平。因此，如何在授课过程中将制剂理论与工程实践有机结合，凸显工科学生的工程特色，在有限的学时数内达到较好的教学效果，使学生能学以致用，一直是笔者关注和研究的重点[1]。为促进本课程教学研究的深入发展，笔者的部分课程改革做法是：

1 课程教学体系的改革与创新

《药物制剂设备与车间工艺设计》课程涉及知识面广，内容繁杂，学习时既要重视课程的理论基础，更要充分体现工程实践的能力。为此，笔者从现代制剂工程教育的发展趋势出发，结合工科院校的特点，在充分论证的基础上创建了以理论教学-工程系列讲座-实践性教学(课程设计、毕业设计)三大知识模块为主要内容的药物制剂设备与车间工艺设计课程教学体系，并在教学实践中不断完善。

1.1实施师生和谐双主体互动式的理论教学模式 “双主体互动式”教学模式认为[2]，在教学活动中有三个自变量：教师、学生和课程，三者之间互相存在着主客体关系。教师是主体，学生与课程便是设计教学活动的客体；学生是主体，教师与课程便是学习发展的客体。教师和学生都是主体，课程是发生教学关系的公共客体。从课堂45 min来看，教师与学生的主客体角色在频繁地互换，始终处于动态发展的过程中，这样，一是有利于优化课堂场景，调动全体学生的学习积极性；二是师生共同参与，学生相互讨论、理解、记忆、反馈，容易形成一个整体；三是可以形成思想、知识、情感、交际能力的沟通网络，信息量大大增加，信息传递的渠道畅通；四是学生之间不仅可以切磋琢磨，而且能充分发展个性和才能，培养主体意识；五是克服班级教学不重“区别”的缺陷，使不同层次的学生都能得到提高；六是有利于教学质量的全面提高。

具体实施方法是：①课堂教学场景化：依据教学内容，设计教学情境。如在讲授片剂工艺过程时，映入片剂车间实际生产场景录像课件，同步提出场景中的工艺与设备问题，引导学生进入情境触动，形成学生自己的体验、感悟，并对教学内容产生个体独特的学习欲望和兴趣，使教学生动化。②实践教学产品化：在实践教学环节，结合具体产品的工艺流程，引导学生进行物料衡算、设备选型与布置以及车间公用工程设计等环节的实训，强化工程能力的培养。

1.2建立三位一体的实践教学体系 作为工科课程，课堂上学习的理论知识需要到生产实践环节中进行印证，培养学生的实践能力、动手能力和工程设计能力，同时可检验课堂理论教学效果。我校药物制剂设备与车间工艺设计课程安排在大学第四学年的上学期，专业生产实习结束后开始该课程的学习，课程结束后进入毕业设计环节。在整个专业教学体系中，该课程起到承上启下的作用，但以往的教学中过多强调其专业课程理论教学，而与实践教学脱节。为改变这种局面，笔者将认识实习、生产实习和毕业实习、课程教学和课程设计联系起来，形成实践(专业生产实习) -理论(专业课程设计) -实践(毕业设计)三位一体的新实践教学体系，把课程教学融入到整个实践环节中，形成理论中有实践，实践中运用理论相互映衬的立体化教学新构架。

学生通过专业生产实习过程中对实习单位生产工艺流程、设备和车间布置有大致的了解，通过课程学习，可弄清楚实习过程遗留的问题，同时掌握系统的设备和工程设计知识；在毕业工程设计环节，同时安排一些具有代表性的工程设计毕业论文或设计课题供同学选择，通过具体的工程设计课题实践环节来进一步掌握设备结构和选型要求，提高实际工程设计的灵活运用能力[3]。

2 课程结构与教学内容的整合与优化

本课程理论课学时数为36学时。为了在较短的学时内对制剂设备、制剂工艺和工程设计知识有全面清晰的认识与了解，笔者首先对教学内容进行优化，重点突出制剂工艺过程中的制剂专用设备及工程设计知识，同时，及时跟踪现代制剂的新工艺、新技术及新设备，不断更新充实教学内容，形成以制剂生产工艺为轴线、制剂生产设备和制剂工程设计为两翼的三大板块的课堂理论教学内容。

2.1打造以口服制剂和注射剂工艺为核心的制剂工艺教学板块 在制剂产品中，常用的药物剂型约为30余种，其中60%为口服制剂，30%为注射剂。因此，在教学内容上应以口服制剂和注射剂为重点，其中又以片剂、胶囊剂、水针剂和粉针剂为主要讲授内容。在讲授片剂生产中的粉碎、过筛、混合、制粒、压片和包衣等过程时，将各个过程中涉及的相应设备制作成三维立体仿真动画课件适时讲解，同时，结合生产过程实拍录像讲解整个工艺过程、建筑结构、净化空调系统、车间布置、设备布置、人流物流走向等；其间，以提问方式形成师生互动，最大限度地提高了学生的学习兴趣。

2.2实现制剂设备原理与三维仿真动画相融合的设备教学板块 本课程的多媒体教学采用的主要方式是设备图片、三维立体仿真动画、制剂车间生产过程录像，并将三者结合在一起实施多媒体组合教学。每一工序的主要设备先以实物图片介绍给同学，用flash 动画模拟将设备的工作原理演示给大家，最后再以实地拍摄的生产录像展示整个设备工作过程。设备的结构、工作过程原理清晰，容易理解掌握。使学生有外界刺激的感受，通过颜色、声音、大小、状态等等的刺激,使学生学习时注意观察、比较和理解，从而充分调动了学生的学习积极性。

2.3以GMP为抓手的理论与实践相结合的工程设计教学板块 制剂工程设计是本课程教学的重点之一，包括制剂工程设计与产业化开发、工艺流程设计、能量衡算与物料衡算、设备计算与选型、净化空调系统、车间布置及技术经济等内容。作为制剂工程设计区别于其他专业(如生物工程、食品工程)的工程设计，在于有GMP管理的特殊要求，因此对制剂工程设计的理论教学提出了更高的要求。在教学过程中，重点确立在GMP原则范围内的设计才是合格的制剂工程设计的理念。这种从教学理念上的改革，可以使学生从GMP管理要求的高度来认识和理解制剂工程设计的内涵，为以后的工作中规范自身工程设计行为打下良好的基础[4]。

3 实践教学方式和方法的设计与创新

3.1强化实践教学环节，建立稳定的实践教学基地 目前我国药物制剂专业高等教育中尚存在重工艺、轻工程；重理论、轻实践的培养模式，不能适应生产部门和行业的需要。《药物制剂设备与车间工艺设计》课程是紧密联系药品生产过程的一门实践性很强的课程,在课程的教学中要特别重视实践性的教学环节。通过和药厂合作建立实践教学基地，让学生进入车间学习制剂工艺流程设计及制剂设备原理，有助于提高学生分析和解决实际问题的能力[5]。

3.2改进实践教学方法，创建科学合理的教学模式 在实践教学中，教师与药厂技术人员理论与实践相结合，按制剂生产工艺流程具体讲解每个制剂产品的工艺过程、物料衡算、设备选型与布置、纯化水制备原理、车间平面布置、人流与物流走向、净化空调系统与洁净区分级、质量控制等全过程。教师要求学生发扬理论联系实际的学风，始终贯彻将工艺和工程结合起来的原则；实行学生跟班定岗学习、笔记检查批阅、现场提问答疑、操作技能考核、工程设计能力测评等制度，指导学生抓住工艺和设备两大主线深入进行学习，突出工程能力和个性化培养。

通过实践教学，学生了解了各种剂型的生产工艺过程、工艺操作规程及符合GMP要求的软件与硬件，特别是专业理论知识与生产实践的有机结合实现了质的飞跃。通过药厂的实践教学，使学生在制剂车间感受到工业化制剂过程，建立了工程观念，提高了解决实际问题的能力，激发了学生的学习积极性和创造性[6]。

通过对药物制剂设备与车间工艺设计课程的教学内容、教学手段、实践教学体系等方面的教学改革和实践，将制剂设备与工程设计教学内容有机融合，体现了我校药物制剂专业的办学特色，本课程已在2010年获得湖北省级精品课程，取得了较好的教学效果，提高了学生对制剂工程的理解和工程实践能力，同时为新形势下高校药物制剂专业教育改革和工程素质培养提供了有益尝试。

4 课程教学模式改革的讨论与展望

工科药物制剂专业的优势和特点之一就是通过理论与实践教学将药物制剂过程工程化。而药物制剂设备与车间工艺设计作为专业主干课程更需要担当工程化的教学重担。课程改革的核心即要求工程理论与实践教学必须真正面向工程实际，“从工程中来，到工程中去”，即从制剂工程实践中提取理论，再将制剂工程理论及时放到工程实践中去验证、更新，积极拓展工程能力培养的内涵，从教学和实践等人才培养环节做到“回归”与“重构”，全面构建新型课程教学体系。

本课程经过十多年的理论教学与实践正逐步趋于完善，展望未来，今后教学建设的重点在于教学中充分展现新工艺与设备、制剂工程新理念等知识，注重培养和引导学生的创新性思维，加强训练和提高学生的综合业务素质，学生学习后，能独立思考各种工程问题，抓住复杂多变的实际问题的主要矛盾，具备工程简化能力，提升以合理、经济、简洁、低碳和清洁生产的方式解决实际工程的能力及结合实践自我学习、自我完善的能力，使他们成为合格的药物制剂行业卓越工程师。

[1] 唐燕辉,卓 超,景秋芳．制剂工程的课程体系与教学实践[J]．化工高等教育，2005，(4)：15．

[2] 黄超峰．互动式教学在高校课堂教学中的积极作用[J]．新课程研究，2009，(141):92.

[3] 张 珩，杨艺虹，万春杰．再论工科大学生工程能力培养中的理论课程与毕业设计实践[J]．化工高等教育，2008，25(6)：27．

[4] 罗学刚，张同存，王 楠．药物制剂工程课堂教学体会[J].药学教育，2008，24(4)：24.

[5] 潘永兰，黄耀洲，戴小斌．《药物制剂设备与车间工艺设计》课程的教学思考[J]．南京中医药大学学报：社会科学版，2004，5(2)：74．

[7] 赵广荣，元英进，蒋建兰．美国制剂工程教育一瞥[J].药学教育，2005，21(1)：56.

2010-07-13

[修回日期] 2010-11-12

Probeandreformationofpharmaceuticalequipmentandprocessdesignworkshop

WAN Chun-jie, WANG Cun-wen, ZHANG Heng, YANG Yi-hong

(School of Chemical Engineering and Pharmacy, Wuhan Institute of Technology, Wuhan, 430073, China)

In order to strengthen the students' engineering ability, the advanced , scientific contents and various teaching approaches should be adopted in the teaching of pharmaceutical equipment and process design workshop curricula through the scientific and logical arrangement of the teaching contents and methods.The aim of the paper is to improve the students' abilities of study, engineering, innovation and to make a base of adapting to the professional development during probing and reforming the method of study , teaching and innovation.

pharmaceutical equipment and process design workshop; pattern of teaching; reformation of teaching

万春杰(1964-)，男，博士，副教授.Tel:13607134766,E-mail:wrm222@126.com.

G642.0

B

1006-0111(2011)02-0158-03